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Solução - Resolver desigualdades quadráticas utilizando a fórmula quadrática

Solução: x<0,382orx>2,618
x<0,382 or x>2,618
Notação de intervalo: x(,0,382)(2,618,)
x∈(-∞,0,382)⋃(2,618,∞)

Explicação passo a passo

1. Determinar os coeficientes a, b e c da desigualdade quadrática

Os coeficientes da nossa desigualdade, 3x29x+3>0, são:

a = 3

b = -9

c = 3

2. Introduzir esses coeficientes na fórmula quadrática

A fórmula quadrática dá-nos as raízes para ax2+bx+c>0, em que a, b e c são números (ou coeficientes), como indicado a seguir:

x=(-b±sqrt(b2-4ac))/(2a)

a=3
b=9
c=3

x=(-1*-9±sqrt(-92-4*3*3))/(2*3)

Simplificar expoentes e raízes quadradas

x=(-1*-9±sqrt(81-4*3*3))/(2*3)

Realizar qualquer multiplicação ou divisão, da esquerda para a direita:

x=(-1*-9±sqrt(81-12*3))/(2*3)

x=(-1*-9±sqrt(81-36))/(2*3)

Calcular qualquer adição ou subtração, da esquerda para a direita.

x=(-1*-9±sqrt(45))/(2*3)

Realizar qualquer multiplicação ou divisão, da esquerda para a direita:

x=(-1*-9±sqrt(45))/(6)

Realizar qualquer multiplicação ou divisão, da esquerda para a direita:

x=(9±sqrt(45))/6

para obter o resultado:

x=(9±sqrt(45))/6

3. Simplificar a raiz quadrada (45)

Simplificar 45 ao encontrar os fatores primos:

Vista em árvore dos fatores primos de <math>45</math>:

A fatoração prima de 45 é 325

Escrever os fatores primos:

45=3·3·5

Agrupar os fatores primos em pares e reescrevê-los sob a forma de expoente:

3·3·5=32·5

Utilizar a regra (x2)=x para simplificar ainda mais:

32·5=3·5

4. Resolver a equação para x

x=(9±3*sqrt(5))/6

O ± significa que são possíveis duas raízes.

Separar as equações: x1=(9+3*sqrt(5))/6 e x2=(9-3*sqrt(5))/6

x1=(9+3*sqrt(5))/6

Começamos por calcular a expressão entre parêntesis.

x1=(9+3*sqrt(5))/6

x1=(9+3*2,236)/6

Realizar qualquer multiplicação ou divisão, da esquerda para a direita:

x1=(9+3*2,236)/6

x1=(9+6,708)/6

Calcular qualquer adição ou subtração, da esquerda para a direita.

x1=(9+6,708)/6

x1=(15,708)/6

Realizar qualquer multiplicação ou divisão, da esquerda para a direita:

x1=15,7086

x1=2,618

x2=(9-3*sqrt(5))/6

Remova os parênteses

x2=(9-3*sqrt(5))/6

x2=(9-3*2,236)/6

Realizar qualquer multiplicação ou divisão, da esquerda para a direita:

x2=(9-3*2,236)/6

x2=(9-6,708)/6

Calcular qualquer adição ou subtração, da esquerda para a direita.

x2=(9-6,708)/6

x2=(2,292)/6

Realizar qualquer multiplicação ou divisão, da esquerda para a direita:

x2=2,2926

x2=0,382

5. Encontrar os intervalos

Para encontrar os intervalos de uma desigualdade quadrática, começamos por encontrar a sua parábola.

As raízes da parábola (onde se cruza com o eixo -x) são: 0,382, 2,618.

Uma vez que o coeficiente a é positivo (a=3), é uma desigualdade quadrática "positiva" e a parábola aponta para cima, como um sorriso!

Se o sinal de desigualdade é ≤ ou ≥, então os intervalos incluem as raízes e usamos uma linha sólida. Se o sinal de desigualdade é < ou > os intervalos não incluem as raízes e usamos uma linha tracejada.

6. Escolher o intervalo correto (solução)

Uma vez que 3x29x+3>0 tem um sinal de desigualdade > procuramos os intervalos da parábola que se encontram acima do eixo -x.

Solução:

Notação de intervalo:

Porque aprender isto

Enquanto as equações quadráticas expressam os caminhos de arcos e os pontos ao longo dos mesmos, as desigualdades quadráticas expressam as áreas dentro e fora de tais arcos, bem como os intervalos que estes cobrem. Por outras palavras, se as equações quadráticas nos dizem onde se encontra o limite, as desigualdades quadráticas ajudam-nos a compreender em que nos devemos focar em relação a tal limite. De uma forma mais prática, as desigualdades quadráticas são utilizadas para criar algoritmos complexos que alimentam software poderoso e analisam a forma como alterações, tais como os preços no supermercado, ocorrem ao longo do tempo.